Абстрактный
У собак с сердечной недостаточностью насыщение клеток кислородом и клеточный метаболизм не работают должным образом, что приводит к образованию большого количества свободных радикалов. В организме эти свободные радикалы ответственны за серьезные повреждения клеток: это окислительный стресс. Однако правильное потребление пищи играет важную роль в ограничении этого явления: с одной стороны, присутствие незаменимых жирных кислот в составе мембран снижает чувствительность клеток к свободным радикалам и представляет собой первую защиту от окислительного стресса; с другой стороны, коэнзим Q10, витамин Е и полифенолы являются молекулами-антиоксидантами, которые могут помочь клеткам нейтрализовать эти свободные радикалы.

1. введение
Ожидаемая продолжительность жизни домашних плотоядных в последние годы значительно увеличилась, вероятно, из-за прогресса ветеринарии, что привело к увеличению числа заболеваний пожилого возраста. В настоящее время сердечная недостаточность является одной из основных причин смерти домашних плотоядных: примерно у 10% собак есть проблемы с сердцем, которые могут перерасти в сердечную недостаточность и, в конечном итоге, в смерть животного [1]. Хотя лечение может замедлить эту эволюцию, хорошо адаптированное питание является важным фактором для улучшения самочувствия и продолжительности жизни этих животных.

Помимо энергетических потребностей в белках или соли, о которых обычно говорится в литературе, правильное потребление жирных кислот и антиоксидантов с пищей может играть важную роль в поддержании гомеостаза клеток сердца и особенно в борьбе с окислительным стрессом.

2. Окислительный стресс и сердечная недостаточность
В организме свободные радикалы (
O
2 ∘
, OH°, H2O2...) постоянно вырабатываются посредством клеточного метаболизма. В физиологических условиях антиоксидантные ферменты (супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза...) регулируют это явление. Однако, когда образуется большое количество свободных радикалов, эти ферменты перегружаются, и свободные радикалы вызывают серьезные повреждения клеток: это окислительный стресс.

2.1. Выработка свободных радикалов при сердечной недостаточности
У собак с сердечной недостаточностью оксигенация клеток не происходит должным образом [2], что приводит к дисфункции клеточного метаболизма: основными источниками свободных радикалов при сердечной недостаточности являются митохондрии, где разобщение дыхательной цепи приводит к увеличению выработки свободных радикалов [3], ксантиноксидаз и NADPH-оксидаз [4]. Эта дисфункция клеточного метаболизма возникает на двух уровнях. Хронически работа сердца собаки с сердечной недостаточностью недостаточна для обеспечения нормальной оксигенации всех клеток, что подразумевает хронический дефицит кислорода в клетках и, следовательно, регулярное образование свободных радикалов. В острой форме, во время явления ишемии-реперфузии, клеточная ишемия вызывает массовую выработку свободных радикалов, которые высвобождаются в организме при реперфузии.

2.2. Клеточные последствия окислительного стресса в клетках сердца
Свободные радикалы - это молекулы, очень нестабильные и токсичные для клеток. Жирные кислоты клеточных мембран являются первыми молекулами, повреждаемыми свободными радикалами: действительно, свободные радикалы индуцируют перекисное окисление липидов мембран и изменяют стабильность и проницаемость этих мембран. Они также индуцируют повреждения ДНК и денатурацию белков с окислением и фрагментацией полипептидных цепей [5]. Эти клеточные повреждения настолько важны, что могут привести к апоптозу клеток [6]. Помимо этих воздействий на клеточные компоненты, свободные радикалы также действуют как внутриклеточный мессенджер, приводящий к гипертрофии сердца и ремоделированию миокарда, усугубляя сердечную недостаточность [4].

Таким образом, сердечная недостаточность лежит в основе вредного состояния клеточного окислительного стресса, которое усиливает дисфункции сердечных клеток и, таким образом, усиливает феномен окислительного стресса.

3. Роль незаменимых жирных кислот Омега-3 в борьбе с окислительным стрессом
Жирные кислоты - это карбоновые кислоты с длинной углеродной цепью с четным числом атомов углерода. Они могут быть насыщенными или нет в зависимости от наличия или отсутствия двойных связей между атомами углерода. Можно выделить три группы жирных кислот: насыщенные жирные кислоты (без каких-либо двойных связей), мононенасыщенные жирные кислоты (одна двойная связь) или полиненасыщенные жирные кислоты (несколько двойных связей). Некоторые жирные кислоты называются “незаменимыми”, поскольку млекопитающие их не синтезируют, и тогда они должны присутствовать в пище, чтобы удовлетворить потребности организма. Это относится к длинным жирным кислотам омега-3 и омега-6, которые имеют свою первую двойную связь между 3-м и 4-м углеродом и между 6-м и 7-м углеродом углеродной цепи соответственно.

3.1. Роль незаменимых жирных кислот в борьбе с окислительным стрессом
Ненасыщенные жирные кислоты клеточных мембран первыми повреждаются свободными радикалами, образующимися при сердечной недостаточности, это приводит к дезорганизации клеток и клеточной дисфункции. Присутствие незаменимых жирных кислот в составе клеточных мембран снижает их чувствительность к свободным радикалам и представляет собой первую защиту от окислительного стресса [7].

Незаменимые жирные кислоты также играют важную роль в удалении свободных радикалов, образующихся в клетках, которые участвуют в защите клеточных компонентов. Действительно, у крыс ежедневная добавка 7% незаменимых жирных кислот омега-3 увеличивает клеточную концентрацию супероксиддисмутазы в сердце, делая ее более доступной для нейтрализации свободных радикалов, образующихся в результате клеточного метаболизма [8]. Другое исследование, проведенное на крысах, также показывает, что инъекция α-липоевой кислоты в дозе 60 мг/кг значительно снижает количество свободных радикалов, образующихся при явлении окислительного стресса, и связано с повышением уровня глутатионпероксидазы в клетках [9]. Однако не все незаменимые жирные кислоты эквивалентны: жирные кислоты омега-6, которые, как известно, являются активаторами воспаления, не оказывают одинакового действия на сердечные клетки [1].

3.2. Источник незаменимых жирных кислот
Жирные кислоты омега-3 содержатся в основном в жирной рыбе, соевом, рапсовом или льняном маслах (таблица 1) [10]. Хотя оптимальную дозу незаменимых жирных кислот омега-3 еще предстоит определить, казалось бы, соотношение омега-6: омега-3 очень важно. Действительно, если количество вводимых жирных кислот омега-3 слишком велико, существует риск перекисного окисления липидов. Тогда наиболее подходящим соотношением, по-видимому, является соотношение 5:1 [11].

Что касается сердечной недостаточности, незаменимые жирные кислоты в клеточных мембранах играют защитную роль против свободных радикалов, вырабатываемых клетками сердца, а также против свободных радикалов, высвобождаемых другими клетками, особенно при возникновении явлений ишемии-реперфузии. Однако антиоксиданты также играют важную роль в нейтрализации свободных радикалов выше по течению до нарушения клеточных мембран.

4. Роль антиоксидантов в борьбе с окислительным стрессом
4.1. Коэнзим Q10
4.1.1. Роль коэнзима Q10 в борьбе с окислительным стрессом
В настоящее время хорошо известно, что функция сердца улучшается при добавлении кофермента Q10 [12]. Действительно, кофермент Q10, который является частью дыхательных цепей митохондрий, играет важную роль в производстве энергии клетками. Однако окислительный стресс возникает в результате неправильного использования клетками кислорода. Итак, мы понимаем, почему кофермент Q10, входящий в состав дыхательных цепей митохондрий, улучшает выработку клетками энергии [2].

Тем не менее, улучшение работы сердца также происходит благодаря антиоксидантным свойствам коэнзима Q10, особенно если в миокарде возникает явление ишемии. Кофермент Q10, обладающий антиоксидантными свойствами [13], помогает бороться со свободными радикалами, высвобождающимися позже во время реперфузии, благодаря двум механизмам: непосредственно, путем удаления образующихся свободных радикалов [14], и косвенно, путем регенерации активной формы других молекул антиоксиданта [15]. Более того, коэнзим Q10 также участвует в возобновлении выработки энергии после явления ишемии, улучшая функционирование миоцитов [16].

4.1.2. Источники коэнзима Q10
Кофермент Q10 может быть синтезирован из фенилаланина, ацетилкоэнзима А, тирозина и семи витаминов (В2, В3, В5, В6, В9, В12 и С). Однако пища также может поставлять кофермент Q10: мясо особенно богато коферментом Q10 (таблица 2) [17, 18]. Наиболее часто рекомендуемая доза составляет от 30 до 90 мг перорально два раза в день [1].

4.2. Витамин Е и селен
4.2.1. Антиоксидантные свойства витамина Е и селена
Все восемь изомеров витамина Е являются жирорастворимыми витаминами с антиоксидантными свойствами, но наиболее активной формой является α-токоферол. Благодаря своим антиоксидантным свойствам витамин Е играет роль клеточного барьера для молекул окислителей, образующихся при окислительном стрессе. В исследовании, проведенном на крысах, добавка витамина Е позволяет увеличить его включение в клеточные мембраны и уменьшить количество окисляемых в клетках белков [19]. При превышении нормы витамина Е глутатионпероксидаза высвобождает витамин Е, нейтрализуя молекулы окислителя. Основным кофактором этого фермента является селен, и легко понять, какое влияние может оказать дефицит селена на его активность. С другой стороны, увеличение потребления селена, по-видимому, не оказывает влияния на активность глутатионпероксидазы [20].

4.2.2. Источники витамина Е
Витамин Е - это молекула, синтезируемая растениями. Минимальное количество витамина Е, рекомендованное AAFCO, составляет 50 ЕД/кг массы тела. Тем не менее, на его всасывание в кишечнике большое влияние оказывает состав рациона: наличие окислителей полиненасыщенных жирных кислот предполагает увеличение потребности в витамине Е; напротив, рацион, содержащий мононенасыщенные жирные кислоты или селен, приводит к снижению потребления витамина Е. необходим витамин Е. Таким образом, рекомендуемое потребление витамина Е для получения антиоксидантного эффекта отсутствует. Однако в корме для собак AAFCO установила максимальную норму в 1000 ЕД/кг. Действительно, витамин Е немного токсичен, и мы можем представить интересный антиоксидантный эффект при таких концентрациях [21].

4.3. Полифенолы
4.3.1. Роль полифенолов в управлении окислительным стрессом
Полифенолы недавно привлекли внимание многих ученых. Действительно, долгое время эти молекулы считались неинтересными для организма с точки зрения питательности или здоровья, но прогресс методов анализа позволил лучше понять роль этих органических соединений. Эти молекулы синтезируются растениями в ответ на стресс окружающей среды. Они составляют обширное семейство химических соединений, которое содержит более 8000 различных органических молекул. Все полифенолы характеризуются одним или несколькими бензольными ядрами, в которых закреплены одна или несколько спиртовых групп (–OH) [22].

Полифенолы обладают антиоксидантными свойствами, которые позволяют им улавливать свободные радикалы, образующиеся при окислительном стрессе [23]. В исследовании, проведенном на крысах, введение 35 мл 90% чистого экстракта полифенолов один раз в день в течение 14 дней позволяет увеличить количество полифенолов в мембранах кардиомиоцитов и значительно уменьшает вредные эффекты явлений ишемии-реперфузии: улучшение сократительной способности миокарда, уменьшение клеточный отек и ограничивают дисфункции в клетках сердца [24, 25]. В другом исследовании на крысах 50 мг/кг кверцетина нейтрализовали свободные радикалы, образующиеся во время реперфузии при ишемии, способствуя уменьшению повреждений клеток вследствие окислительного стресса и увеличению концентраций глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы, что подтверждает антиоксидантные свойства полифенолов [26].

4.3.2. Источники полифенолов
Имеющиеся данные о месте полифенолов в продуктах питания и их благотворном влиянии на здоровье, по меньшей мере, расплывчаты. В продуктах питания полифенолы содержатся в основном в овощах (таблица 3). Однако определение состава пищевых полифенолов затруднено из-за большого разнообразия молекул. Существует большая разница между количеством полифенолов, содержащихся в пище, и количеством, эффективно усваиваемым и используемым организмом: приготовление пищи, чистка фруктов и овощей и консервирование - это очень много факторов, которые снижают эффективный вклад полифенолов в организм [22]. Более того, усвояемость полифенолов зависит от их структуры: высокополимеризованные полифенолы с трудом проникают через стенку кишечника. Мелкие полимеры легче усваиваются и оказывают лучшее системное действие, что подразумевает лучшую питательную ценность [22-27].

Исследований влияния полифенолов на домашних плотоядных животных не проводилось, но вполне вероятно, что количество полифенолов, поступающих в организм собак и кошек с промышленными или домашними продуктами питания, очень низкое. С другой стороны, в исследовании, проведенном на крысах, 50 мг/кг веса кверцетина позволяют нейтрализовать свободные радикалы, образующиеся при ишемии-реперфузии, и, таким образом, обеспечивают антиоксидантный эффект [26].

5. Заключение
Хотя в течение нескольких лет было признано, что пища является ценным средством для лечения сердечной недостаточности у животных, место антиоксидантов и незаменимых жирных кислот остается весьма ограниченным. Однако подходящие пищевые добавки могут сыграть важную роль в борьбе с окислительным стрессом, возникающим при сердечной недостаточности, предотвращая дезорганизацию клеток и их повреждения: с одной стороны, благодаря правильному добавлению антиоксидантов, таких как коэнзим Q10, витаминов и полифенолов, которые нейтрализуют свободные радикалы, образующиеся при окислительном стрессе, а с другой стороны, благодаря омега-3 жирным кислотам, которые входят в состав клеточных мембран, повышается концентрация антиоксидантов в клетках сердца и они становятся менее чувствительными к свободным радикалам. Хотя исследования, проводившиеся до сих пор, кажутся очень многообещающими, в основном они проводились in vitro и/или на крысах, и, к сожалению, мало исследований было проведено на собаках и еще меньше на собаках с сердечной недостаточностью. Для подтверждения этих первых данных следует провести другие исследования на домашних плотоядных.

На практике диетические корма для животных с сердечной недостаточностью дополняются только незаменимыми жирными кислотами с содержанием омега-6/омега-3, которое может варьироваться от 2 до 10. Что касается добавок с молекулами антиоксидантов, то они часто отсутствуют или их содержание ниже необходимого для получения пользы для сердца. Вероятно, это связано с трудностями сохранения достаточного количества антиоксидантов в процессе производства. В этих условиях составление рациона домашнего приготовления может быть лучшим способом получения надлежащих антиоксидантных добавок, хотя и более сложным для владельца.

Ссылки
Л. М. Фриман и Дж. Э. Раш, “Сердечно-сосудистые заболевания: влияние на рацион”, в Энциклопедии клинического питания собак. Royal Canin, П. Пибо, В. Биурдж и Д. Эллиот, ред., стр. 316-347, 2006.

Смотрите по адресу: Google Scholar
Ф. Л. Розенфельдт, С. Пепе, А. Линнейн и др., “Коэнзим Q защищает стареющее сердце от стресса: исследования на крысах, тканях человека и пациентах”, Анналы Нью-Йоркской академии наук, том 959, стр. 355-359, 2002.

Посмотреть можно по адресу: Google Scholar
Т. Иде, Х. Цуцуи, С. Кинугава и др., “Митохондриальный электроннотранспортный комплекс I является потенциальным источником свободных радикалов кислорода в поврежденном миокарде”, Исследование кровообращения, том 85, № 4, стр. 357-363, 1999.

Смотрите по адресу: Google Scholar
J. A. Бирн, Д. Дж. Грив, А. С. Кейв и А. М. Шах, “Окислительный стресс и сердечная недостаточность”, Архив болезней сердца и сосудов, том 96, № 3, стр. 214-221, 2003.

Посмотреть можно по адресу: Google Scholar
С. Оррениус, “Механизмы окислительного повреждения клеток”, в Свободных радикалах: от фундаментальной науки к медицине, Г. Поли, Э. Альбано и М. У. Дианзани, ред., стр. 47-64, MCBU, Берн, Швейцария, 1993.

Посмотреть на: Google Scholar
J. M. Hare, “Окислительный стресс и апоптоз при прогрессировании сердечной недостаточности”, Исследование кровообращения, том 89, № 3, стр. 198-200, 2001.

Посмотреть на: Google Scholar
Л. М. Фриман, Дж. Э. Раш, Дж. Дж. Кехайяс и др., “Изменения в питании и эффект добавок рыбьего жира у собак с сердечной недостаточностью”, Журнал ветеринарной внутренней медицины, том 12, № 6, стр. 440-448, 1998.

Посмотреть можно по адресу: Google Scholar
Р. Луостаринен, Р. Уоллин и Т. Салдин, “Пищевые (n-3) жирные кислоты повышают активность супероксиддисмутазы и снижают выработку тромбоксана в сердце крысы”, Исследование питания, том 17, № 1, стр. 163-175, 1997.

Посмотреть можно по адресу: Сайт издателя | Google Scholar
А. Горака, А. Пьехота и Х. Хук-Колега, “Влияние альфа-липоевой кислоты на вызванный ЛПС окислительный стресс в сердце”, Журнал физиологии и фармакологии, том 60, № 1, стр. 61-68, 2009.

Посмотреть можно по адресу: Google Scholar
М. Файнберг, Дж. С. Фавье и Дж. Айрленд-Рипер, “Общий справочник по питанию, таблица состава кордебалета (том 1)”, в "Технике и документации", INRA, Ciquel-Regal, 1987.

Посмотреть можно по адресу: Google Scholar
Р. С. Вандер, Дж. А. Холл, Дж. Л. Грэдин, С. Х. Ду и Д. Э. Джуэлл, “Соотношение пищевых (n-6) и (n-3) жирных кислот влияет на функцию иммунной системы, метаболизм эйкозаноидов, перекисное окисление липидов и статус витамина Е у пожилых собак”, Журнал Питание, том 127, № 6, стр. 1198-1205, 1997.

Смотрите в: Google Scholar
P. H. Langsjoen и A. M. Langsjoen, “Обзор использования коэнзима Q10 при сердечно-сосудистых заболеваниях”, BioFactors, том 9, № 2-4, стр. 273-284, 1999.

Посмотреть можно по адресу: Google Scholar
К. А. Уэнт и К. М. Смит, “Роль коэнзима Q10 при сердечной недостаточности”, Анналы фармакотерапии, том 39, № 9, стр. 1522-1526, 2005.

Посмотреть на: Сайт издателя | Google Scholar
Дж. С. Джу, “Коэнзим Q10 и здоровье сердечно-сосудистой системы: принимать или не принимать, вот в чем вопрос”, Nutrition Bytes, том 10, стр. 4, 2005.

Смотрите в: Google Scholar
P. J. Quinn, J. P. Fabisiak и V. E. Kagan, “Расширение антиоксидантной функции витамина Е с помощью кофермента Q”, BioFactors, том 9, № 2-4, стр. 149-154, 1999.

Посмотреть можно по адресу: Google Scholar
О. Хано, С. Л. Томпсон-Горман, Дж. Л. Цвайер и Э. Г. Лакатта, “Коэнзим Q улучшает функциональное и метаболическое восстановление сердца и снижает



Перегрузка Ca2+ во время постишемической реперфузии”, Американский журнал физиологии, том 266, № 6, стр. H2174–H2181, 1994.

Посмотреть на: Google Scholar
С. Вебер, А. Бистед и Г. Хелмер, “Коэнзим Q10 в рационе - ежедневное потребление и относительная биодоступность”, Молекулярные аспекты медицины, том 18, стр. S251–S254, 1997.

Посмотреть можно по адресу: Сайт издателя | Google Scholar
Х. Кубо, К. Фудж II, Т. Кавабе, С. Мацумото, Х. Кисида и К. Хосоэ, “Содержание убихинола-10 и убихинона-10 в рационе японцев”, Журнал состава и анализа пищевых продуктов, том 21, № 3, стр. 199-210, 2008.


М. Бертиауме, П. Дж. Оливейра, М. В. Фарисс и К. Б. Уоллес, “Диетический витамин Е снижает окислительный стресс, индуцированный доксорубицином, без предотвращения митохондриальной дисфункции”, Сердечно-сосудистая токсикология, том 5, № 3, стр. 257-267, 2005.

Посмотреть можно по адресу: Сайт издателя | Google Scholar
Г. Флорес-Матео, А. Навас-Асьен, Р. Пастор-Барриузо и Э. Гуаллар, “Селен и ишемическая болезнь сердца: метаанализ”, Американский журнал клинического питания, том 84, № 4, стр. 762-773, 2006.

Смотрите в: Google Scholar
К. Л. Гросс, К. Дж. Ведекинд и К. С. Коуэлл, “Питательные вещества”, в Клинике питания животных компании, М. С. Хэнд, К. Д. Тэтчер, Р. Л. Ремиллард и П. Рудебуш, ред., стр. 87-109, Институт Марка Морриса, Турин, Италия, 4-е издание, 2000.

Посмотреть можно по адресу: Google Scholar
С. Манах, А. Скалберт, С. Моран, С. Ремези и Л. Хименес, “Полифенолы: пищевые источники и биодоступность”, Американский журнал клинического питания, том 79, № 5, стр. 727-747, 2004.

Смотрите в: Google Scholar
P. Стэнли Майнцен Принс и М. Картик, “Профилактическое действие рутина на липиды, липопротеины и атфазу при нормальном и индуцированном изопротеренолом инфаркте миокарда у крыс”, Журнал биохимической и молекулярной токсикологии, том 21, стр. 1-6, 2007.

Посмотреть можно по адресу: Google Scholar
С. Мирва, К. Ямадзаки, С.-Х. Хен и М. Комеда, “Новый метод “препаративной” защиты миокарда с использованием полифенолов зеленого чая при пероральном приеме”, Интерактивная сердечно-сосудистая и торакальная хирургия, том 3, стр. 612-615, 2004.

Посмотреть можно по адресу: Google Scholar
J. Нечас, Л. Бартошикова, Т. Флориан и др., “Защитные эффекты флавоноидов осажина и помиферина при ишемии—реперфузии сердца”, Ceska a Slovenska Farmacie, том 55, № 4, стр. 168-174, 2006.

Посмотреть можно по адресу: Google Scholar
М. Икизлер, Н. Эркасап, С. Дернек, Т. Курал и З. Кайгисиз, “Диетический полифенол кверцетин защищает сердца крыс во время реперфузии: повышенная антиоксидантная способность при хроническом лечении”, Anadolu Kardiyoloji Dergisi, том 7, № 4, стр. 404-410, 2007.

Посмотреть можно по адресу: Google Scholar
А. Скалберт и Г. Уильямсон, “Потребление с пищей и биодоступность полифенолов”, Журнал питания, том 130, № 8, стр. 2073-2085, 2000.

Посмотреть можно по адресу: Google Scholar